一种景观仿石及其制备方法与流程

本发明属于仿石材料制备技术领域，具体涉及一种景观仿石及其制备方法。

背景技术：

随着城市建设的加快，为给人们创造一个优雅的生活环境，提高人们的精神享受和物质享受，景观设计越来越受到重视。景观石在景观设计中的使用频率越来越高，如天井、草坪小径、泳池周围、栏杆、别墅地基、凉亭、门廊及其他建筑都需要景观石来装饰美化。

现有景观石主要是以自然界中的天然石头为主，大多为花岗岩、板岩、砂岩和卵石类。天然石头的真实性虽然很好，但是石材是不可再生资源，随着不断的开采，石材资源会越来越少，并且由于天然石头的密度大，存在着自重大、运输吊装不便等缺点。

为了解决这一问题，人们开发出了仿石。现有仿石的制作方法主要是先制作出景观石的模具，然后将水泥浆灌注进入模具之中，再脱模，得到仿石。但水泥膨胀容易破坏模具，且逼真度较差，重量也很大。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明为解决现有技术中天然石头为材料的景观石浪费资源、密度大、运输难，以及仿石为材料的景观石头逼真度较差，重量也很大的技术问题，提供一种景观仿石及其制备方法。

本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下。

本发明提供一种景观仿石制备方法，步骤如下：

步骤一、在真石上涂抹脱模剂，采用液相硅胶制备真石的翻制模具；

步骤二、在翻制模具的内表面涂抹脱模剂后，喷涂或刷涂改性聚氨酯材料，固化，脱模，得到真石硬模；

所述改性聚氨酯材料由100重量份聚醚多元醇、60-80重量份多异氰酸酯、8-30重量份玻璃纤维、0.2-0.5重量份固化促进剂、0.01-0.02重量份纳米二氧化硅、0.2-0.3重量份钛白粉、5-10重量份相容剂、0.5-1重量份润滑剂、0.1-0.5重量份抗氧剂、0.05-1.5重量份分散剂和20-40重量份溶剂组成；

步骤三、在真石硬模内腔中填充聚氨酯发泡料，固化；

步骤四、在真石硬模外表面喷涂仿石涂料，烘干，得到景观仿石；

所述仿石涂料由70-80重量份水性聚氨酯树脂、10-15重量份天然乳胶、5-8重量份天然彩砂、2-3重量份聚丙烯酸酯乳液、2-10重量份颜料、1-2重量份消泡剂、0.5-1重量份抗紫外线剂、2-5重量份二乙二醇单丁醚、1-3重量份十二烷基苯磺酸钠、1-3重量份防沉剂和2-6重量份阻燃剂组成。

优选的是，所述步骤一中，脱模剂为硅胶脱模剂。

优选的是，所述步骤二中，脱模剂为聚氨酯脱模剂。

优选的是，所述步骤二中，聚醚多元醇为聚乙二醇醚、聚丙二醇醚中的一种或多种的混合；多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种的混合；固化促进剂为二月桂酸二丁基锡；相容剂为氢化热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接枝物或热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接接枝物；润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钠或硬脂酸铝；抗氧剂为β(3,5-二叔丁基-4羟基苯基)丙酸十八烷基醇酯或β(3,5-二叔丁基-4羟苯基)丙酸季戊四醇酯；分散剂为脂肪酸类、脂肪酰胺类、酯类、石蜡类或低分子蜡类；溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酮、环己酮、二甲苯或三甲苯。

优选的是，所述步骤三中，聚氨酯发泡料为双组份聚氨酯发泡料。

优选的是，所述步骤三中，聚氨酯发泡料固化温度为10-40℃，完全固化时间为2-6h。

优选的是，所述步骤四中，颜料为钛白粉、铁红、铬黄、酞青蓝、酞青绿、铬绿、铝粉、炭黑中的一种或多种的混合；消泡剂为有机硅消泡剂；抗紫外线剂为uv-531或uv-9；防沉剂为有机膨润土；阻燃剂为氧化铝、氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵类的一种或多种混合。

优选的是，所述步骤四中，烘干温度在50℃以下。

优选的是，所述步骤四中，在喷涂仿石涂料后，还包括对景观仿石进行拼色、涂刷、泼染、擦色、弹色中的一种或多种操作。

本发明还提供上述景观仿石制备方法制备的景观仿石。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明的景观仿石不仅效果逼真，质感好，且质量轻，耐湿性、耐紫外、抗寒耐热性好，使用寿命长。

2、本发明的景观仿石的制备方法简便快捷，造价低，节约真石材，减少石料开采，可塑性大，可加工成各种复杂石体，应用广泛。

附图说明

图1为本发明的景观仿石制备方法的工艺流程图。

图2为本发明的景观仿石制备方法制备的景观仿石照片。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合具体实施方式对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

如图1所示，本发明的景观仿石制备方法，步骤如下：

步骤一、在真石上涂抹脱模剂，采用液相硅胶制备真石的翻制模具；

步骤二、在翻制模具的内表面涂抹脱模剂后，喷涂或刷涂改性聚氨酯材料，固化，脱模，得到真石硬模；

步骤三、在真石硬模内腔中填充聚氨酯发泡料，固化；

步骤四、在真石硬模外表面喷涂仿石涂料，烘干，得到景观仿石。

上述技术方案，步骤一中，液相硅胶是本领域技术人员常用的翻模材料，通常由硅胶和固化剂组成，固化剂主要包括正硅酸乙酯和有机锡；硅胶和固化剂在使用时混合，一般混合比例为100g硅胶:2-5g固化剂，固化剂量增加，模具会变硬变脆，固化剂量过少，操作时刻会延长，该混合比例下，固化时间一般在2-4h(25℃)。液相硅胶可通过商购获得，如红叶硅胶hy-6系列。脱模剂可采用硅胶脱模剂，本领域技术人员可以商购获得。

上述技术方案，步骤二中，脱模剂可采用聚氨酯脱模剂，种类繁多，本领域技术人员可以商购获得。改性聚氨酯材料由100重量份聚醚多元醇、60-80重量份多异氰酸酯、8-30重量份玻璃纤维、0.2-0.5重量份固化促进剂、0.01-0.02重量份纳米二氧化硅、0.2-0.3重量份钛白粉、5-10重量份相容剂、0.5-1重量份润滑剂、0.1-0.5重量份抗氧剂、0.05-1.5重量份分散剂和20-40重量份溶剂组成。其中，聚醚多元醇为聚乙二醇醚、聚丙二醇醚中的一种或多种的混合。多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种的混合。固化促进剂为二月桂酸二丁基锡。相容剂为氢化热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接枝物或热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接接枝物。润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钠或硬脂酸铝。抗氧剂为β(3,5-二叔丁基-4羟基苯基)丙酸十八烷基醇酯或β(3,5-二叔丁基-4羟苯基)丙酸季戊四醇酯。分散剂为脂肪酸类、脂肪酰胺类、酯类、石蜡类或低分子蜡类。溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酮、环己酮、二甲苯或三甲苯。该改性聚氨酯材料的制备方法可以为：先将聚醚多元醇和多异氰酸酯反应(温度一般在75-90℃，反应时间为2-3h)，降温后，加入玻璃纤维，搅拌均匀，然后加入纳米二氧化硅、钛白粉、相容剂、润滑剂、抗氧剂、分散剂和溶剂，搅拌均匀，最后加入固化促进剂，搅拌均匀，脱泡，得到改性聚氨酯材料。

上述技术方案，步骤三中，聚氨酯发泡料为现有技术，可以通过商购获得，如双组份聚氨酯发泡料，也可以通过实验室制备，如文献喷涂聚氨酯-脲-酰亚胺弹性体的合成(聚氨酯工业，2016年第28卷，第4期，方舟等)中公开的弹性体。优选采用商购双组份聚氨酯发泡料，双组份聚氨酯发泡料为常用工业原料，通常由黑料和白料组成，黑料为异氰酸酯，白料为组合聚醚，由聚醚单体、匀泡剂、交联剂、催化剂、发泡剂等多种组份组合而成，还可以含有阻燃剂、增韧剂等，在使用时将黑料和白料混合，一般为得到硬质泡沫黑料白料的混合质量比需为1:1，搅拌均匀后，喷涂或灌模，混合物会迅速膨胀并与空气或接触到的基体中的水分发生固化反应形成泡沫。聚氨酯发泡料固化温度为10-40℃，完全固化时间为2-6h。

上述技术方案，步骤四中，仿石涂料由70-80重量份水性聚氨酯树脂、10-15重量份天然乳胶、5-8重量份天然彩砂、2-3重量份聚丙烯酸酯乳液、2-10重量份颜料、1-2重量份消泡剂、0.5-1重量份抗紫外线剂、2-5重量份二乙二醇单丁醚、1-3重量份十二烷基苯磺酸钠、1-3重量份防沉剂和2-6重量份阻燃剂组成。其中，颜料为钛白粉、铁红、铬黄、酞青蓝、酞青绿、铬绿、铝粉、炭黑中的一种或多种的混合。消泡剂为有机硅消泡剂。抗紫外线剂为uv-531或uv-9。防沉剂为有机膨润土。阻燃剂为氧化铝、氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵类的一种或多种混合。该仿石涂料的制备方法，是按照上述配比取各组分，搅拌混合均匀，脱泡，即可，混合顺序可根据实际情况调整。为避免影响颜料颜色，步骤四的烘干温度一般在50℃以下。

上述技术方案，步骤四中，在喷涂仿石涂料后，可以根据需要选择性的对景观仿石做进一步出处理，使其效果更加真实，如拼色、涂刷、泼染、擦色、弹色等。

本发明还提供上述景观仿石制备方法制备的景观仿石。

以下结合实施例进一步说明本发明。

实施例1

步骤一、在真石上涂抹硅胶脱模剂(凡士林脱模膏)，采用液相硅胶(hy-6，100g硅胶:2g固化剂)制备真石的翻制模具；

步骤二、在翻制模具的内表面涂抹聚氨酯脱模剂(日本大金ga-7500氟素高效脱模剂)后，刷涂改性聚氨酯材料，固化，脱模，得到真石硬模；

其中，改性聚氨酯材料配方为：100重量份聚乙二醇醚、70重量份甲苯二异氰酸酯、24重量份玻璃纤维、0.3重量份二月桂酸二丁基锡、0.01重量份纳米二氧化硅、0.2重量份钛白粉、7重量份热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接接枝物、1重量份硬脂酸锌、0.3重量份抗氧剂1010、0.08重量份石蜡和25重量份醋酸乙酯组成。

步骤三、在真石硬模内腔中填充双组份聚氨酯发泡料(购自廊坊润佳保温工程有限公司，喷涂料，黑料白料质量比1:1)，固化；

步骤四、在真石硬模外表面喷涂仿石涂料，烘干，得到景观仿石，如图2所示；

其中，仿石涂料配方为：75重量份水性聚氨酯树脂(pud-3070)、12重量份天然乳胶、6重量份天然彩砂、2.5重量份聚丙烯酸酯乳液(巴斯夫(中国)有限公司)、2重量份铁红、5重量份酞青绿、1重量份有机硅消泡剂、0.8重量份抗紫外线剂uv-9、3重量份二乙二醇单丁醚、2重量份十二烷基苯磺酸钠、2重量份有机膨润土和4重量份氢氧化镁组成。

实施例2

步骤一、在真石上涂抹硅胶脱模剂(凡士林脱模膏)，采用液相硅胶(hy-6，100g硅胶:2g固化剂)制备真石的翻制模具；

步骤二、在翻制模具的内表面涂抹聚氨酯脱模剂(日本大金ga-7500氟素高效脱模剂)后，刷涂改性聚氨酯材料，固化，脱模，得到真石硬模；

其中，改性聚氨酯材料配方为：100重量份聚乙二醇醚、63重量份甲苯二异氰酸酯、12重量份玻璃纤维、0.2重量份二月桂酸二丁基锡、0.01重量份纳米二氧化硅、0.2重量份钛白粉、5重量份热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接接枝物、1重量份硬脂酸钠、0.2重量份抗氧剂168、1重量份石蜡和20重量份醋酸乙酯组成。

步骤三、在真石硬模内腔中填充双组份聚氨酯发泡料(购自廊坊润佳保温工程有限公司，喷涂料，黑料白料质量比1:1)，固化；

步骤四、在真石硬模外表面喷涂仿石涂料，烘干，得到景观仿石；

其中，仿石涂料配方为：71重量份水性聚氨酯树脂(pud-3070)、11重量份天然乳胶、5重量份天然彩砂、2重量份聚丙烯酸酯乳液(巴斯夫(中国)有限公司)、1重量份炭黑、3重量份酞青蓝、1重量份有机硅消泡剂、0.6重量份抗紫外线剂uv-9、2.5重量份二乙二醇单丁醚、1.5重量份十二烷基苯磺酸钠、1重量份有机膨润土和2重量份氢氧化铝组成。

实施例3

步骤一、在真石上涂抹硅胶脱模剂(凡士林脱模膏)，采用液相硅胶(hy-6，100g硅胶:2g固化剂)制备真石的翻制模具；

步骤二、在翻制模具的内表面涂抹聚氨酯脱模剂(日本大金ga-7500氟素高效脱模剂)后，刷涂改性聚氨酯材料，固化，脱模，得到真石硬模；

其中，改性聚氨酯材料配方为：100重量份聚乙二醇醚、80重量份甲苯二异氰酸酯、28重量份玻璃纤维、0.5重量份二月桂酸二丁基锡、0.02重量份纳米二氧化硅、0.3重量份钛白粉、9重量份热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接接枝物、0.8重量份硬脂酸钠、0.4重量份抗氧剂168、1.5重量份石蜡和40重量份醋酸乙酯组成。

步骤三、在真石硬模内腔中填充双组份聚氨酯发泡料(购自廊坊润佳保温工程有限公司，喷涂料，黑料白料质量比1:1)，固化；

步骤四、在真石硬模外表面喷涂仿石涂料，烘干，得到景观仿石；

其中，仿石涂料配方为：78重量份水性聚氨酯树脂(pud-3070)、15重量份天然乳胶、8重量份天然彩砂、3重量份聚丙烯酸酯乳液(巴斯夫(中国)有限公司)、2重量份炭黑、3重量份铬绿、2重量份有机硅消泡剂、1.8重量份抗紫外线剂uv-9、4重量份二乙二醇单丁醚、3重量份十二烷基苯磺酸钠、3重量份有机膨润土和6重量份氢氧化铝组成。

对实施例1-3得到的景观仿石的性能进行检测。

耐紫外线性检测方法为：采用紫外灯均匀辐照测试样品，紫外波长为340nm，强度为0.70w/m²，辐照3000h。经检测，实施例1-3的景观仿石在辐照后，样品表面无起泡，无裂纹，未脱落。

抗冻性检测方法：将测试样品置于密闭环境中，在-20℃至0℃循环50次。经检测，实施例1-3的景观仿石在冷循环后，未出现龟裂现象。

耐热性检测方法：将测试样品置于密闭环境中，在0℃至40℃循环50次。经检测，实施例1-3的景观仿石在热循环后，未出现龟裂、软化、脱色现象。

耐湿性检测方法：将测试样品置于湿度为90％的环境中48h，经检测，实施例1-3的景观仿石吸收率仅为1.5-3％。

经上述耐紫外、抗冻、耐热及耐湿实验，能够证明本发明的景观仿石具备很好的耐久性，保守估计其寿命至少为20年。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。